JP6927823B2 - 電子部品の実装装置および表示用部材の製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、電子部品の実装装置および表示用部材の製造方法に関する。

液晶ディスプレイや有機ＥＬディスプレイ等の表示用部材の製造工程において、表示用パネルに電子部品を実装する電子部品の実装装置としてアウターリードボンディング装置が知られている（特許文献１参照）。

このような装置では、ステージ上に載置された表示用パネルに対して、圧着ヘッドに保持させた電子部品を、異方性導電フィルムを介して加熱・加圧することで実装している。そして、この実装に際しては、表示用パネルに設けられた複数の端子と、電子部品に設けられた複数のリードとの間が確実に電気的に接続されるように、表示用パネルと電子部品の位置合わせが行われる。

この位置合わせは、ステージに載置された表示用パネルにおける複数の端子の両端部に設けられたアライメントマークと電子部品の複数のリードの両端部に設けられたアライメントマークとを下側からカメラで同時に撮像することによりそれらの相対位置を認識することで行われる（特許文献２参照）。

ところで、液晶ディスプレイ等の表示用部材においては、外形サイズに対して画像が表示される領域としての表示領域が、極力大きいことが好まれている。そのため、表示用部材の構成部品である表示用パネルにおいても、外形サイズに対して表示領域を極力大きくする傾向になってきている。これにより、表示用パネルにおいては、前述の端子やアライメントマークが設けられている領域でもある外縁と表示領域との間の領域、所謂、額縁領域の幅が狭くなってきており、狭いものでは１．０ｍｍ程度のものも登場している。

このような狭額縁の表示用パネルを筐体に組み込む表示用部材においては、美観を向上させる目的で、額縁領域を筐体で覆わずにむき出しにするデザインを採用するものも多い。そして、このような表示用部材に採用される表示用パネルでは、表示領域内に設けられる遮光膜としてのブラックマトリクスを従来透明であった額縁領域にまで広げて設けることで、額縁を黒色化するものがある。

ところが、このような額縁領域を黒色化した表示用パネルに電子部品を実装しようとしたところ、上述した電子部品の実装装置では、アライメントマークの認識ができなくなるという問題が生じた。すなわち、表示用パネルには、上述したように、アライメントマークが設けられている。そして、このアライメントマークは、表示用パネルがステージに載置された状態では、額縁領域における電子部品が実装される面、つまり、額縁領域の上面に設けられる。一方、プラックマトリクスは、電子部品が実装される面とは反対側の面、つまり、額縁領域を含む表示用パネルの下面に設けられる。そのため、上述したように、表示用パネルの上面のアライメントマークを下側からカメラで撮像しようとした場合、ブラックマトリクスに遮られて撮像することができなくなってしまうのである。

これに対する対応として、表示用パネルのアライメントマークを撮像するカメラを上側に配置することが考えられる。しかしながら、表示用パネルが搬送される空間の上方に比較的大きな機材であるカメラを配置しなければならなくなるので、カメラを支持する機構が大掛かりで複雑なものになってしまう。また、この場合、カメラを表示用パネルの撮像用と電子部品の撮像用とで個別に設けなければならなくなるので、両カメラの相対位置に経時的なずれが生じ、実装精度が低下するおそれを有する。

また、他の対応として、赤外光による透過照明によってアライメントマークを撮像することも考えられる。しかしながら、赤外光を用いると、赤外光用のカメラが必要となるが、赤外光用のカメラは同倍率の可視光用のカメラに比べて焦点深度が浅く、表示用パネルに反りやうねりがある場合、アライメントマークが焦点深度から外れ易い。そのため、アライメントマークの認識精度が低下して、実装精度が低下するおそれを有する。しかも、赤外光用のカメラは可視光用のカメラに比べ高額であるため装置価格が高額になり好ましくない。

特開２００６−１３５０８２号公報 特開２００１−２８４４０８号公報

そこで、本発明の目的は、遮光膜上に形成されている表示用パネルのアライメントマークを、遮光膜を介して撮像する場合であっても、アライメントマークを可視光によって良好に撮像することが可能な電子部品の実装装置および表示用部材の製造方法を提供するものである。

実施形態の電子部品の実装装置は、アライメントマークが遮光膜上に設けられた表示用パネルに電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、前記表示用パネルを水平状態で載置するステージと、前記電子部品を保持し、前記ステージに前記アライメントマークが設けられた縁部をはみ出させた状態で載置された前記表示用パネルの前記縁部に前記電子部品を実装する圧着ヘッドと、前記ステージに載置された前記表示用パネルの前記縁部に設けられた前記アライメントマークを、前記遮光膜を介して撮像する撮像部と、前記アライメントマークを前記撮像部で撮像するときに、前記遮光膜を挟んで前記撮像部とは反対側から前記アライメントマークに向けて赤色光を照射する光照射部と、を備えることを特徴とする。

本実施形態の表示用部材の製造方法は、アライメントマークが遮光膜上に設けられた表示用パネルに電子部品を実装して表示用部材を製造する表示用部材の製造方法であって、前記表示用パネルを載置するステージ上に、前記表示用パネルを、前記アライメントマークが設けられた縁部をはみ出させた状態で載置する載置工程と、前記縁部に設けられた前記アライメントマークに、前記表示用パネルにおけるアライメントマークが設けられた側から赤色光を照射し、前記遮光膜を挟んで前記アライメントマークとは反対側から当該アライメントマークを撮像する撮像工程と、前記撮像工程で撮像した前記アライメントマークの画像に基づいて前記表示用パネルと前記電子部品との相対的な位置合わせを行い、前記電子部品を前記縁部に実装する実装工程と、を備えることを特徴とする。

本発明によれば、遮光膜上に形成されている表示用パネルのアライメントマークを、遮光膜を介して撮像する場合であっても、アライメントマークを可視光によって良好に撮像することが可能となり、このような表示用パネルであっても電子部品を精度よく実装することが可能となる。

実施形態の電子部品の実装装置の概略構成を示す正面図である。 図１に示す電子部品の実装装置のＡ−Ａ矢視側面図である。 実施形態の実装装置における仮圧着装置の要部を拡大して示す図である。 実施形態の実装装置における本圧着装置の要部を拡大して示す図である。

以下、本発明の実施の形態（以下、実施形態と呼ぶ）について、図面を参照して説明する。なお、各構成部の位置及び大きさ等は、構造を分かり易くするための便宜的な表現に過ぎない。

ここで、従来の電子部品の実装装置で行われていた可視光、具体的には、白色光による透過照明によってアライメントマークを撮像する方式では、ブラックマトリクス上に設けられたアライメントマークを撮像することが困難であるという問題点があった。

そこで、発明者らは鋭意検討の結果、特定の色の可視光を用いることで、ブラックマトリクス上に設けられたアライメントマークが撮像できること発見した。すなわち、発明者らは、白色光、青色光、緑色光、赤色光のそれぞれの透過照明によってブラックマトリクス上に設けられたアライメントマークを撮像する撮像実験を行ったところ、赤色光の透過照明によってアライメントマークが撮像可能であることを発見した。
［電子部品の実装装置の構成］
図１は実施形態の電子部品の実装装置の構成を示す平面図、図２は図１に示す電子部品の実装装置のＡ−Ａ矢視側面図である。図１および図２に示す電子部品の実装装置１は、液晶ディスプレイパネルのような表示装置の構成部材（表示用部材）の製造に用いられるものである。すなわち、実装装置１は、キャリアテープＴから打ち抜かれたＣＯＦ等の電子部品Ｗを、表示用パネルとしての液晶パネルＰに、接合部材としての異方性導電テープＦを介して実装し、液晶パネルＰに電子部品Ｗが実装された表示用部材を製造するために用いられる装置である。

実施形態の実装装置１は、キャリアテープＴから電子部品Ｗを打ち抜く打ち抜き装置１０（１０Ａ、１０Ｂ）、打ち抜かれた電子部品Ｗを吸着保持し、間欠回転しながら搬送する間欠回転搬送装置２０、間欠回転搬送装置２０による搬送経路内の間欠停止位置に配置され、間欠回転搬送装置２０によって搬送される電子部品Ｗに異方性導電テープＦを貼着する異方性導電テープ貼着装置（接合部材貼着装置）３０、異方性導電テープＦが貼着された電子部品Ｗを液晶パネルＰに異方性導電テープＦを介して仮圧着する仮圧着装置４０、仮圧着装置４０によって液晶パネルＰに仮圧着された電子部品Ｗを本圧着する本圧着装置５０、打ち抜き装置１０と間欠回転搬送装置２０との間で電子部品Ｗの受渡しを行う第１の受渡し装置６０、間欠回転搬送装置２０と仮圧着装置４０との間で電子部品Ｗの受渡しを行う第２の受渡し装置７０、および、打ち抜き装置１０、間欠回転搬送装置２０、異方性導電テープ貼着装置３０、仮圧着装置４０、本圧着装置５０、第１の受渡し装置６０、第２の受渡し装置７０等の各部の動作を制御する制御装置８０を備えて構成される。
（打ち抜き装置１０）
打ち抜き装置１０は、キャリアテープＴからＣＯＦ等の電子部品Ｗを打ち抜くためのもので、第１の打ち抜き装置１０Ａと第２の打ち抜き装置１０Ｂとを備える。第１の打ち抜き装置１０Ａと第２の打ち抜き装置１０Ｂは、同一の構成を備え、装置正面から見て左右反転した状態で配置される。第１および第２の打ち抜き装置１０Ａ、１０Ｂは、片方ずつ使用され、一方の打ち抜き装置１０Ａ、１０Ｂで打ち抜きを行っている間に他方の打ち抜き装置１０Ａ、１０ＢのキャリアテープＴの交換作業が行えるようになっている。

第１および第２の打ち抜き装置１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ、打ち抜き前のキャリアテープＴが巻かれた供給リール１１と、供給リール１１から供給されたキャリアテープＴから電子部品Ｗを打ち抜く金型装置１２と、金型装置１２で電子部品Ｗが打ち抜かれたキャリアテープＴを巻き取る巻取りリール１３とを備える。供給リール１１から繰り出されたキャリアテープＴは、複数のガイドローラ１４およびスプロケット１５によって方向を変換され、金型装置１２を経由して巻取りリール１３へと送られる。なお、スプロケット１５は、キャリアテープＴの搬送方向において金型装置１２の手前に配置され、図示しない駆動モータによる回転駆動によりキャリアテープＴを搬送しつつ、キャリアテープＴを金型装置１２に対して位置決めすることが可能となっている。

金型装置１２は、上金型１２ａと、上金型１２ａに対向配置された下金型１２ｂとを備える。上金型１２ａは、その下面にパンチ１２ｃを備える。一方、下金型１２ｂには、パンチ１２ｃが入り込む、上下に貫通するダイ孔１２ｄが形成されている。このような金型装置１２に対してキャリアテープＴを供給および位置決めした状態で、上金型１２ａを上下方向に移動させることによって、キャリアテープＴから電子部品Ｗが打ち抜かれる。なお、パンチ１２ｃの先端面には吸着孔（不図示）が設けられており、打ち抜いた電子部品Ｗを吸着保持できるように構成されている。
（間欠回転搬送装置２０）
間欠回転搬送装置２０は、同一形状の４つのアーム部２１が互いに直交する関係で配置され、平面視で十字形状を有するインデックステーブル２２と、インデックステーブル２２を９０°間隔で間欠的に回転駆動させる回転駆動部２３とを備える。インデックステーブル２２の各アーム部２１の先端には、それぞれ電子部品Ｗを吸着保持する保持ヘッド２４が設けられている。インデックステーブル２２の９０°毎の４つの停止位置Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄには、打ち抜き装置１０で打ち抜かれた電子部品Ｗを受け取るための受け取り位置Ａ、保持ヘッド２４に保持された電子部品Ｗに対して位置決め（ゲージング）と清掃を行うためのゲージング／清掃位置Ｂ、保持ヘッド２４に保持された電子部品Ｗに対して異方性導電テープＦを貼着するための貼着位置Ｃ、異方性導電テープＦが貼着された電子部品Ｗを仮圧着装置４０に受け渡すための受渡し位置Ｄが設定されている。
（異方性導電テープ貼着装置３０）
異方性導電テープ貼着装置３０は、間欠回転搬送装置２０の貼着位置Ｃに対応して設けられ、異方性導電テープＦを離型テープＲに貼着支持させたテープ状部材Ｓが巻かれた供給リール３１と、貼着位置Ｃに位置付けられた保持ヘッド２４と対向する位置に配置された貼着ヘッド３２と、異方性導電テープＦが剥離された後の離型テープＲを収容する回収部３３と、供給リール３１から供給されたテープ状部材Ｓを、貼着位置Ｃを通過する搬送経路を辿って回収部３３へと案内する複数のガイド部３４と、複数のガイド部３４によるテープ状部材Ｓの搬送経路において貼着位置Ｃよりも下流側に配置され、テープ状部材Ｓの搬送方向に沿って往復移動することで、テープ状部材Ｓを所定長さずつ間欠搬送するチャック送り部３５と、テープ状部材Ｓの搬送経路の貼着位置Ｃよりも上流側に配置され、テープ状部材Ｓのうち異方性導電テープＦのみを切断する切断部３６と、を備えている。

貼着ヘッド３２は、貼着位置Ｃに位置決めされた保持ヘッド２４に保持された電子部品Ｗのリード（不図示）に、所定長さに切断されて貼着位置Ｃに搬送位置決めされた異方性導電テープＦを押圧するための貼着ツール３２ａと、この貼着ツール３２ａを昇降動させる昇降駆動部３２ｂと、貼着ツール３２ａに内蔵され、貼着ツール３２ａを加熱して異方性導電テープＦを電子部品Ｗのリードに貼着する不図示のヒータとを有する。
（仮圧着装置４０）
仮圧着装置４０について、図３を併用して説明する。図３は仮圧着装置４０の要部を拡大して示した図で、図３（Ａ）は側面図、図３（Ｂ）は平面図である。

仮圧着装置４０は、異方性導電テープ貼着装置３０によって異方性導電テープＦが貼着された電子部品Ｗを吸着保持し、液晶パネルＰに仮圧着するための圧着ヘッドとしての仮圧着ヘッド４１と、液晶パネルＰを保持および位置決めするためのステージ４２と、仮圧着ヘッド４１によってステージ４２上の液晶パネルＰに電子部品Ｗを仮圧着する際に、液晶パネルＰにおける電子部品Ｗが実装される縁部を下側から支持するバックアップ部４３と、ステージ４２に保持された液晶パネルＰと仮圧着ヘッド４１に保持された電子部品Ｗとの相対位置を認識するための第１の位置認識ユニット４４と、を備える。

仮圧着ヘッド４１は、電子部品Ｗをその上面側から吸着保持する加圧ツール４１ａと、加圧ツール４１ａを水平方向に沿う一方向であるＸ方向、水平方向においてＸ方向とは直交するＹ方向、水平方向とは直交する垂直方向であるＺ方向、Ｚ方向を軸とする回転方向であるθ方向に移動させるツール駆動部４１ｂと、加圧ツール４１ａに内蔵されて加圧ツール４１ａを加熱する不図示のヒータとを有する。

ステージ４２は、液晶パネルＰを載置する載置部４２ａと、載置部４２ａをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させるステージ駆動部４２ｂとを有する。図示は省略するが、載置部４２ａにおける液晶パネルＰを載置する載置面には、液晶パネルＰを吸着保持するための吸着孔が複数形成されており、載置された液晶パネルＰを吸着保持できるようになっている。

バックアップ部４３は、電子部品Ｗの幅方向（図３におけるＸ方向）の長さよりも僅かに長く形成された平坦な支持面を備えるバックアップツール４３ａと、仮圧着ヘッド４１によって電子部品Ｗが実装される位置（実装位置）に対応して、Ｘ方向に沿って延設されたガイドレール４３ｂと、バックアップ部４３を支持し、ガイドレール４３ｂに沿って移動するＸ方向移動装置４３ｃと、を有する。これにより、バックアップツール４３ａは、仮圧着ヘッド４１が液晶パネルＰの縁部に電子部品Ｗを仮圧着するときに、電子部品Ｗが仮圧着される位置に合わせて移動できるようになっている。

第１の位置認識ユニット４４は、載置部４２ａに載置された液晶パネルＰの縁部に設けられたアライメントマークＰＡ１を撮像する撮像部４４ａと、撮像部４４ａによってアライメントマークＰＡ１を撮像するときに、撮像部４４ａとは反対側からアライメントマークＰＡ１に向けて赤色光を照射する光照射部４４ｂと、を有する。ここで、液晶パネルＰの縁部には、図３（Ｂ）に示すように、電子部品Ｗと電気的に接続するための複数の端子ＰＥが設けられるとともに、この端子ＰＥの列の両側には、これらの端子ＰＥと電子部品Ｗの複数のリードとの位置合わせを行うための第１のアライメントマークＰＡ１がそれぞれ設けられている。したがって、撮像部４４ａは、Ｘ方向移動装置４３ｃ上において、バックアップツール４３ａの両側に、アライメントマークＰＡ１の配置間隔に合わせて一つずつ、つまり、一対で配置されている。この撮像部４４ａは、可視光用のＣＣＤカメラである。なお、撮像部４４ａがアライメントマークＰＡ１を撮像するときには、アライメントマークＰＡ１に対応して設けられた電子部品Ｗのアライメントマーク（不図示）が撮像部４４ａの視野内に一緒に取り込まれるようになっており、撮像部４４ａは電子部品Ｗのアライメントマークも同時に撮像する。一方、光照射部４４ｂは、図３（Ａ）に示すように、Ｙ方向において一対の撮像部４４ａの直上に位置し、Ｘ方向においては、図３（Ｂ）に二点鎖線で示すように、一対の撮像部４４ａが配置される領域の全域をカバーできる大きさを有し、加圧ツール４１ａと一体でＸ方向に移動可能な状態で仮圧着ヘッド４２に支持されている。撮像部４４ａの撮像画像は、制御装置８０に送られ、制御装置８０によって、公知のパターマッチング手法等の認識技術を用いて、液晶パネルＰと電子部品Ｗとの相対的な位置認識が行われる。つまり、制御装置８０は第１の位置認識ユニット４４に一部を担う。なお、液晶パネルＰの縁部には、その両端部に、本圧着装置５０での位置合わせに用いる第２のアライメントマークＰＡ２が設けられている。
（本圧着装置５０）
本圧着装置５０について、図４を併用して説明する。図４は、本圧着装置の要部を拡大して示した図であり、図４（Ａ）は側面図、図４（Ｂ）は平面図である。なお、図４（Ｂ）では、後述する本圧着ヘッド５２の図示を省略している。

本圧着装置５０は、電子部品Ｗが仮圧着された液晶パネルＰを保持および位置決めするためのステージ５１と、液晶パネルＰに対して電子部品Ｗを本圧着するための圧着ヘッドとして本圧着ヘッド５２と、この本圧着ヘッド５２の下側で本圧着ヘッド５２に対向して配置され、本圧着の際に液晶パネルＰにおける電子部品Ｗの仮圧着された縁部を下方から支持するバックアップ部５３と、液晶パネルＰの位置を認識するための第２の位置認識ユニット５４とを備える。

ステージ５１は、図４に示すように、液晶パネルＰを載置する載置部５１ａと、載置部５１ａをＸ、Ｙ、Ｚ、θ方向に移動させるステージ駆動部５１ｂと、を有する。載置部５１ａは、平面視において矩形状を成す部材であり、液晶パネルＰを載置する載置面（上面）には、不図示の吸着孔が複数形成されており、載置された液晶パネルＰを吸着保持できるようになっている。

本圧着ヘッド５２は、液晶パネルＰに仮圧着された電子部品Ｗをその上面側から押圧する加圧ツール５２ａと、加圧ツール５２ａをＺ軸方向に移動させるツール駆動部５２ｂと、加圧ツール５２ａを加熱する不図示のヒータと、を有する。バックアップ部５３は、本圧着ヘッド５２の加圧ツール５２ａの真下の位置に設けられ、加圧ツール５２ａと同等の長さに形成されたバックアップツール５３ａと、バックアップツール５３ａを支持する支持部材５３ｂと、を有する。バックアップツール５３ａの上端面は、載置部５１ａに載置された液晶パネルＰの電子部品Ｗが仮圧着された縁部の下面を支持する平坦な面に形成されている。

第２の位置認識ユニット５４は、第１の撮像部５４ａおよび第２の撮像部５４ｂと、第１および第２の撮像部５４ａ、５４ｂにそれぞれ対応して設けられた光照射部５４ｃ、５４ｄとを有する。第１、第２の撮像部５４ａ、５４ｂは、液晶パネルＰのアライメントマークＰＡ２を撮像するカメラであり、可視光用のＣＣＤカメラである。光照射部５４ｃ、５４ｄは、赤色光を照射する光照射部である。これら、光照射部５４ｃ、５４ｄは、第１、第２の撮像部５４ａ、５４ｂの真上の位置に、載置部５１ａに載置された液晶パネルＰの縁部が進入可能な間隔を隔てて、それぞれ対応する撮像部５４ａ、５４ｂと一体的に支持されている。また、撮像部５４ａ、５４ｂと光照射部５４ｃ、５４ｄは、不図示の駆動装置によって、図４（Ｂ）に実線および破線で示す、液晶パネルＰに対して外側に位置する退避位置と、図４（Ｂ）に二点鎖線で示す、アライメントマークＰＡ２の撮像位置との間で移動可能とされている。撮像部５４ａ、５４ｂの撮像画像は制御装置８０に送られ、制御装置８０によって、公知のパターマッチング手法等の認識技術を用いてアライメントマークＰＡ２、すなわち、液晶パネルＰの位置認識が行われる。つまり、制御装置８０は第２の位置認識ユニット５４に一部を担う。
（第１の受渡し装置６０）
第１の受渡し装置６０は、キャリアテープＴから打ち抜かれた電子部品Ｗを下側から吸着保持する受け部６１と、受け部６１を打ち抜き装置１０Ａ、１０Ｂの金型装置１２の真下の位置と受け取り位置Ａに位置付けられた間欠回転搬送装置２０の保持ヘッド２４の真下の位置とに移動させるためのＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部６２と、を備える。
（第２の受渡し装置７０）
第２の受渡し装置７０は、電子部品Ｗを下側から吸着保持する受け部７１と、受け部７１を受渡し位置Ｄに位置付けられた間欠回転搬送装置２０の保持ヘッド２４の真下の位置と仮圧着装置４０の仮圧着ヘッド４１の真下の位置とに移動させるためのＸ、Ｙ、Ｚ、θ駆動部７２と、を備える。
（制御装置８０）
制御装置８０は、記憶部８１を備える。この記憶部８１には、仮圧着装置４０での荷重や加熱温度、本圧着装置５０での荷重や加熱温度、さらに、アライメントマークＰＡ１、ＰＡ２の基準位置情報等、各部を制御するための各種の制御情報が記憶される。制御装置８０は、記憶部８１に記憶された制御情報に従って、打ち抜き装置１０、間欠回転搬送装置２０、異方性導電テープ貼着装置３０、仮圧着装置４０、本圧着装置５０、第１の受渡し装置６０、第２の受渡し装置７０等の各部の動作を制御する。

なお、本実施形態において、液晶パネルＰは、電子部品Ｗが実装される縁部を含む額縁領域にまでブラックマトリクスが形成された、所謂、黒額縁の液晶パネルＰである。このような液晶パネルＰにおいては、アライメントマークＰＡ１、ＰＡ２もブラックマトリクス上に形成されることとなる。そのため、載置部４２ａ、５１ａに載置された状態で液晶パネルＰの額縁領域の上面側にあるアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２を液晶パネルＰの下側から視認しようとしても、ブラックマトリクスに遮られて視認することができない。したがって、可視光用のカメラ（撮像部４４ａ、５４ａ、５４ｂ）では液晶パネルＰの下側からアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２を撮像することは困難である。そこで、本実施形態では、撮像部４４ａ、５４ａ、５４ｂに対して、ブラックマトリクスを挟んで反対側、つまり、液晶パネルＰの上側に、可視光のうちの赤色光を照射する光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄを配置した。このような光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄとしては、複数の赤色ＬＥＤを行列状や千鳥状に配置して構成した光源を用いることができる。

また、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、液晶パネルＰのアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２に照射される赤外光の照度が１００００ルクス（ｌｘ）以上となるように設定した。すなわち、発明者は、ブラックマトリクス上に設けられたアライメントマークについて、アライメントマークに照射する赤色光の照度と、アライメントマークの認識率との関係を調査した。その結果を表１に示す。なお、照度は、アライメントマークが配置される位置において照度計を用いて測定した。認識率は、撮像部によってアライメントマークを２００回撮像して得られた２００枚の画像のうち、アライメントマークが認識できた画像の数の割合である。
（表１）

さらに、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、液晶パネルＰの位置決め誤差等によってアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２の位置がずれる可能性のある範囲（以下「バラツキ範囲」と称する。）内で上述の照度が、例えば、１００００ルクス以上を確保できるように構成した。例えば、光源を複数の赤色ＬＥＤによって構成した場合、個々のＬＥＤはその中央部で最も光度が高く周辺ほど光度が低くなる。そのため、ＬＥＤ同士の間隔が広いと、ＬＥＤの中央部と対向する位置では必要な照度が得られても、ＬＥＤとＬＥＤとの中間部に対向する位置では必要な照度が得られないということが起こり得る。そこで、個々のＬＥＤの照度分布を考慮して、ＬＥＤ同士の配置間隔を、ＬＥＤとＬＥＤとの中間部に対向する位置においても、例えば、１００００ルクス以上の照度が得られるようにＬＥＤ同士の間隔を設定した。

さらにまた、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄは、上述のバラツキ範囲内において照度のバラツキが±１０％以内に抑えられていることが好ましい。

なお、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄから液晶パネルＰの上面まで、つまり、アライメントマークＰＡ１、ＰＡ２までの距離Ｈ（図３（Ａ）参照）は、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄの光度とアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２に照射される光の照度に応じて決定すればよい。すなわち、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄの光度が大きければ距離Ｈを大きく、光度が小さければ距離Ｈを小さく設定すればよい。ただし、距離Ｈが小さ過ぎると、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄが液晶パネルＰ等の移動する部材と干渉する恐れが生じる。また、照度は距離Ｈの２乗に反比例するので、距離Ｈが大き過ぎると、液晶パネルＰの反りやうねりなどによって縁部に設けられたアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２の高さに変動が生じた場合に照度のバラツキが大きくなり、必要な照度が得られなくなるおそれがある。そこで、当該実装装置１においては、距離Ｈが２５ｍｍ〜５０ｍｍ程度になるように光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄの光度を設定するとよい。
［作動の説明］
次に、本実施形態の実装装置１の作動について説明する。まず、第１の打ち抜き装置１０Ａの供給リール１１からキャリアテープＴが供給され、金型装置１２によってキャリアテープＴから電子部品Ｗが打ち抜かれる。打ち抜かれた電子部品Ｗは、パンチ１２ｃに吸着保持される。パンチ１２ｃに保持された電子部品Ｗは、第１の受渡し装置６０の受け部６１に受け渡され、間欠回転搬送装置２０の受け取り位置Ａに移送される。受け取り位置Ａに移送された電子部品Ｗは、間欠回転搬送装置２０の保持ヘッド２４へと受け渡される。なお、第１の受渡し装置６０は、電子部品Ｗを受け取り位置Ａに移送する途中で、電子部品Ｗの向きを９０°回転させることで、電子部品Ｗにおけるリードが形成された縁部を受け取り位置Ａに位置付けられた保持ヘッド２４の外側の側面に沿う方向（Ｙ方向）に合わせる。

保持ヘッド２４に保持された電子部品Ｗは、インデックステーブル２２の間欠回転によって、ゲージング／清掃位置Ｂ、貼着位置Ｃ、受渡し位置Ｄへと順次移送される。この移送中、ゲージング／清掃位置Ｂにおいて、電子部品Ｗは不図示の位置決め機構の当接によって保持ヘッド２４に対して位置決めされると共に、不図示の回転ブラシ等の清掃機構によってリード等に付着した塵埃の清掃が行われる。また、貼着位置Ｃにおいて、電子部品Ｗのリードが設けられた縁部には、異方性導電テープ貼着装置３０によって異方性導電テープＦが貼着される。ゲージング／清掃位置Ｂにて位置決めおよび清掃が行われ、貼着位置Ｃにて異方性導電テープＦが貼着された電子部品Ｗが受渡し位置Ｄに位置付けられると、電子部品Ｗは第２の受渡し装置７０の受け部７１に受け渡される。受け部７１に受け渡された電子部品Ｗは、仮圧着装置４０の加圧ツール４１ａへの受渡し位置に移送され、加圧ツール４１ａに受け渡される。

一方、上述した動作と並行的に、液晶パネルＰが不図示の搬送装置によって仮圧着装置４０のステージ４２における載置部４２ａに供給載置される。載置部４２ａに載置された液晶パネルＰは、載置部４２ａに吸着保持される。載置部４２ａに液晶パネルＰが吸着保持されると、載置部４２ａはツール駆動部４１ｂによって移動され、液晶パネルは仮圧着ヘッド４１による実装位置に移動される。

一方、電子部品Ｗを保持した加圧ツール４１ａは、電子部品Ｗを受け取った受渡し位置から実装位置に移動する。より具体的には、加圧ツール４１ａは、図３（Ｂ）に示すように、液晶パネルＰの縁部のうち電子部品Ｗが最初に実装される部位である、縁部において最も左側に位置する端子ＰＥの列に対応する位置に移動する。また、この加圧ツール４１ａの移動と同期的に、バックアップツール４３ａが、最も左側に位置する端子ＰＥの列の下に移動する。なお、加圧ツール４１ａとバックアップツール４３ａは、最も左側に位置する端子ＰＥに対する電子部品Ｗの実装を完了した後は、順次右側に位置する端子ＰＥの列へと移動し、最も右側に位置する端子ＰＥの列まで順次電子部品Ｗを実装する。

液晶パネルＰの縁部のうち最も左側に位置する端子ＰＥの列に対応する位置に加圧ツール４１ａが位置付けられると、まず、液晶パネルＰの位置補正が行われる。すなわち、位置認識ユニット４４の撮像部４４ａが当該端子ＰＥの列の両側に設けられたアライメントマークＰＡ１を撮像する。この撮像の際、アライメントマークＰＡ１には光照射部４４ｂによって予め設定された照度（この実施形態では、２２０００ルクス）の赤色光が照射される。撮像部４４ａの撮像画像は制御装置８０に送られる。制御装置８０は、撮像された２つのアライメントマークＰＡ１の位置を認識し、２つのアライメントマークＰＡ１の位置認識結果に基づいて実装位置に対する液晶パネルＰのＸ、Ｙ、θ方向における位置ずれを求める。そして、この位置ずれを無くすようにステージ駆動部４２ｂを駆動させ、液晶パネルＰの位置を補正する。

この後、液晶パネルＰと電子部品Ｗとの相対位置の補正が行われる。すなわち、図３（Ａ）に二点鎖線で示すように、ツール駆動部４１ｂの駆動によって、加圧ツール４１ａに保持された電子部品Ｗが液晶パネルＰの縁部に対して僅かな間隔を隔てて近接配置され、この状態で、液晶パネルＰのアライメントマークＰＡ１と電子部品Ｗの不図示のアライメントマークとが撮像部４４ａによって同時に撮像される。この撮像の際にも、両アライメントマークに、光照射部４４ｂによって予め設定された照度の赤色光が照射される。撮像部４４ａによって撮像された両アライメントマークの画像は制御装置８０に送られ、制御装置８０によって両アライメントマークの相対位置が認識される。認識された相対位置のデータは、記憶部８１に予め記憶されている相対位置の基準位置データと比較され、その結果に基づいて液晶パネルＰと電子部品ＷとのＸ、Ｙ、θ方向の相対位置ずれが求められる。制御装置８０は、求めた相対位置ずれに基づいて、この位置ずれを無くすようにツール駆動部４１ｂを制御して、液晶パネルＰと電子部品Ｗとを位置合わせする。

液晶パネルＰと電子部品Ｗとの位置ずれを修正した後、ツール駆動部４１ｂの駆動によって加圧ツール４１ａが下降される。これによって、予め設定された加熱温度、加圧力、加圧時間で、電子部品Ｗが液晶パネルＰに異方性導電テープＦを介して加熱加圧されて仮圧着される。

このような動作を液晶パネルＰの縁部における各端子ＰＥの列に対して順次行い、液晶パネルＰの縁部に複数の電子部品Ｗを仮圧着する。

電子部品Ｗが仮圧着された液晶パネルＰは、不図示の搬送装置によってステージ４２上から、本圧着装置５０のステージ５１へと搬送される。ステージ５１の載置部５１ａに液晶パネルＰが載置されると、液晶パネルＰは載置部５１ａに吸着保持される。

載置部５１ａに液晶パネルＰが保持されると、液晶パネルＰの位置認識が行われる。すなわち、図４（Ｂ）に二点鎖線で示すように、第２の位置認識ユニット５４がアライメントマークＰＡ２の撮像位置に移動し、撮像部５４ａ、５４ｂによってアライメントマークＰＡ２が撮像される。この撮像の際、アライメントマークＰＡ２には、光照射部５４ｃ、５４ｄによって予め設定された照度（この実施形態では２２０００ルクス）の赤色光が照射される。撮像部５４ａ、５４ｂの撮像画像は、制御装置８０に送られる。制御装置８０は、撮像画像に基づいて各アライメントマークＰＡ２の位置を認識することで液晶パネルＰの位置を認識する。制御装置８０は、認識した液晶パネルＰの位置に基づいてステージ駆動部５１ｂを制御し、図４（Ａ）に二点鎖線で示すように、電子部品Ｗが仮圧着された液晶パネルＰの縁部をバックアップツール５３ａ上に位置付ける。バックアップツール５３ａ上に液晶パネルＰの縁部が支持されると、ツール駆動部５２ｂの駆動によって加圧ツール５２ａが下降され、予め設定された加熱温度、加圧力、加圧時間で、液晶パネルＰに仮圧着された電子部品Ｗが本圧着される。本圧着が完了すると、電子部品Ｗが本圧着された液晶パネルＰ、つまり表示用部材は、不図示の搬出装置によって載置部５１ａ上から次の工程へと搬送される。

このような動作を、電子部品Ｗを実装すべき液晶パネルＰが無くなるまで繰り返し実行される。
［作用効果］
このような実施形態の実装装置１によれば、ステージ４２、５１の載置部４２ａ、５１ａ上に載置された液晶パネルＰの縁部に設けられたアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２を、撮像部４４ａ、５４ａ、５４ｂによって遮光膜としてのブラックマトリクスを介して撮像するときに、ブラックマトリクスを挟んで撮像部４４ａ、５４ａ、５４ｂとは反対側から光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄによって赤色光を照射するようにした。

赤色光は、他の可視光に比べてブラックマトリクス等の遮光膜を透過できる能力に優れており、このため、赤色光を透過照明として用いることで、赤外線用のカメラやＸ線用のカメラ等の特殊なカメラを用いることなく、可視光用のカメラによってブラックマトリクス上に設けられたアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２を、ブラックマトリクスを介して良好に撮像することが可能となる。

これにより、アライメントマークＰＡ１、ＰＡ２がブラックマトリクス上に形成されている液晶パネルＰにおいても、特殊なカメラを用いることなく、電子部品Ｗを精度よく実装することが可能となる。

また、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄによってアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２に照射する赤色光の照度を１００００ルクス以上とした。これにより、撮像部４４ａ、５４ａ、５４ｂによるアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２の撮像をより確実なものとし、実装装置１の信頼性を向上させることができる。

また、光照射部４４ｂ、５４ｃ、５４ｄの光源を構成する複数の赤色ＬＥＤを、ＬＥＤとＬＥＤとの間の部位に対向する位置においても１００００ルクス以上の照度が得られるように配置した。これにより、撮像部４４ａ、５４ａ、５４ｂによる撮像位置に位置付けられたアライメントマークＰＡ１、ＰＡ２の位置にバラツキがある場合であっても、アライメントマークＰＡ１、ＰＡ２の撮像を確実に行うことが可能となり、実装装置１の信頼性をより一層向上させることができる。
（他の実施の形態）
なお、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。例えば、上記の実装形態において、表示用パネルを液晶パネルＰとして説明したが、これに限られるものではなく、有機ＥＬパネル等の他の表示用パネルであっても良い。要は、アライメントマークがブラックマトリクス等の遮光膜の上に形成された表示用パネルであれば良い。

また、電子部品を表示用パネルに実装するにあたり、仮圧着した後に本圧着するものとして説明したが、これに限られるものではなく、例えば、仮圧着することなく本圧着するようにしても良い。要は、表示用パネルに電子部品が実装できれば良い。

また、異方性導電テープＦを電子部品Ｗに貼着するものとして説明したが、これに限られるものではなく、液晶パネルＰに貼着するようにしても良い。

以上、本発明の実施形態を説明したが、これらは発明の範囲を限定することを意図していない。上述した新規の実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に含まれる。

１ 実装装置
１０ 打ち抜き装置
２０ 間欠回転搬送装置
３０ 異方性導電テープ貼着装置
４０ 仮圧着装置
４１ 仮圧着ヘッド
４１ａ 加圧ツール
４２ ステージ
４２ａ 載置部
４３ バックアップ部
４４ 第１の位置認識ユニット
４４ａ 撮像部
４４ｂ 光照射部
５０ 本圧着装置
５１ ステージ
５１ａ 載置部
５２ 本圧着ヘッド
５３ バックアップ部
５４ 第２の位置認識ユニット
５４ａ、５４ｂ 撮像部
５４ｃ、５４ｄ 光照射部
８０ 制御装置
８１ 記憶部
Ｐ 液晶パネル（表示用パネル）
Ｗ 電子部品

Claims (6)

1. アライメントマークが遮光膜上に設けられた表示用パネルに電子部品を実装する電子部品の実装装置であって、
   前記表示用パネルを水平状態で載置するステージと、
   前記電子部品を保持し、前記ステージに前記アライメントマークが設けられた縁部をはみ出させた状態で載置された前記表示用パネルの前記縁部に前記電子部品を実装する圧着ヘッドと、
   前記ステージに載置された前記表示用パネルの前記縁部に設けられた前記アライメントマークを、前記遮光膜を介して撮像する撮像部と、
   前記アライメントマークを前記撮像部で撮像するときに、前記遮光膜を挟んで前記撮像部とは反対側から前記アライメントマークに向けて赤色光を照射する光照射部と、
   を備えることを特徴とする電子部品の実装装置。
2. 前記光照射部は、前記アライメントマークに照射される前記赤色光の照度が１００００ルクス以上となるように前記赤色光を照射することを特徴とする請求項１記載の電子部品の実装装置。
3. 前記照射部は、複数の赤色ＬＥＤを配置して構成した光源を備え、
   前記複数の赤色ＬＥＤは、隣同士の赤色ＬＥＤの間の位置においても前記アライメントマークに照射される前記赤色光の照度が１００００ルクス以上となるように配置されることを特徴とする請求項２記載の電子部品の実装装置。
4. 前記撮像部は、前記表示用パネルのアライメントマークと前記電子部品に設けられたアライメントマークとを同時に撮像することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電子部品の実装装置。
5. アライメントマークが遮光膜上に設けられた表示用パネルに電子部品を実装して表示用部材を製造する表示用部材の製造方法であって、
   前記表示用パネルを載置するステージ上に、前記表示用パネルを、前記アライメントマークが設けられた縁部をはみ出させた状態で載置する載置工程と、
   前記縁部に設けられた前記アライメントマークに、前記表示用パネルにおけるアライメントマークが設けられた側から赤色光を照射し、前記遮光膜を挟んで前記アライメントマークとは反対側から当該アライメントマークを撮像する撮像工程と、
   前記撮像工程で撮像した前記アライメントマークの画像に基づいて前記表示用パネルと前記電子部品との相対的な位置合わせを行い、前記電子部品を前記縁部に実装する実装工程と、
   を備えることを特徴とする表示用部材の製造方法。
6. 前記赤色光は、前記アライメントマークに１００００ルクス以上の照度で照射されることを特徴とする請求項５記載の表示用部材の製造方法。

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